Betriebsoptimierung
Unser Angebot an Sie
Der Energiemarkt ist schnelllebig. Gerade vor dem Hintergrund der gestiegenen Rohstoffpreise und den gesteckten Klimaschutzzielen ist für Kommunen und Stadtwerke ein effizienter und flexibel auf das Marktumfeld angepasster Betrieb ihrer Energieerzeuger zentral. Dabei unterstützen wir Sie! Wir begleiten Sie langfristig mit unseren modernen Tools beim Betrieb Ihres Heizkraftwerks und Ihres Wärmenetzes. Wir berichten und visualisieren kontinuierlich Ihren Anlagenbetrieb und zeigen Ihnen Handlungsbedarfe auf. Durch die Kombination klassischer Ingenieurskompetenz, energiewirtschaftlicher Expertise und Methoden der Digitalisierung identifizieren und heben wir für Sie Optimierungspotenzial – garantiert!
Unsere Leistungen auf einen Blick
Datengetriebene Betriebsoptimierung
Unser Angebot für Betreiber von Heizkraftwerken, Heizwerken, KWK-Anlagen und anderen Feuerungen: Wir begleiten Sie beim Betrieb Ihrer technischen Anlagen und stehen Ihnen kontinuierlich mit Rat und Tat zur Seite!
Dabei erfassen und visualisieren wir systematisch alle anfallenden Prozessdaten, verknüpfen diese mit Daten zur Wirtschaftlichkeit, werten diese mit unserem fachlichen Know-How sowie gleichzeitig automatisiert mit modernen Tools und KI-Methoden aus.
- Nachgewiesene Steigerung des EBITs um >150.000 €
- kompetente Beratung in allen Belangen rund um den Betriebsalltag, auch bei Störfällen
- Erprobte Methode zur Identifikation von Optimierungspotential
Begleitung von Optimierungsmaßnahmen
Wenn wir Ihre Anlagentechnik mit all ihren Eigenschaften und Besonderheiten – und natürlich das Personal vor Ort! – kennengelernt und erste Optimierungsmaßnahmen identifiziert haben, gehen wir gemeinsam in die Umsetzung.
Wir begleiten Sie natürlich gerne bei Ihren eigenen Vorhaben, bringen aber auch eigene Vorschläge ein und koordinieren die Umsetzung.
- Beratung zu Optimierung durch regelungstechnische und apparative Maßnahmen
- Erstellung von Lastenheften und Definition von Prozessparametern
- Begleitung von Umbaumaßnahmen und Anlagenerweiterungen
- Unabhängige Prüfung und Validierung von Angeboten Dritter
- Kommunikation mit Drittfirmen während der Umsetzung und (Wieder-)Inbetriebnahme
Monitoring und Reporting
Ein wesentliches Werkzeug unserer Tätigkeit ist die Nutzung anfallender Prozessdaten. Mit etablierten und standardisierten Work-Flows realisieren wir Schnittstellen zu allen gängigen Anlagensteuerungen.
Wir bieten Ihnen auch regelmäßige, automatisiert generierte Statusberichte mit KPI aus dem Betrieb – jeweils individuell zugeschnitten auf Geschäftsführung und Betriebspersonal. So ist unser Monitoring die Grundlage für ein effektives Prozess-Controlling.
- moderne, sichere, datenschutz- und ISO 27001-konforme Lösungen für die Aggregierung von Anlagendaten
- komfortable Visualisierung von Prozessdaten
- Ableitung relevanter KPI und individuelle, zielgruppengerechte Darstellung
Datenaufzeichnung und -Auswertung
Die Bündelung und Archivierung von Prozessdaten dient in vielen Situationen bereits als Ausgangspunkt für Optimierungsmaßnahmen.
Durch den Einsatz moderner Methoden aus den Bereichen Künstlicher Intelligenz, Machine Learning und anderen statistischen Werkzeugen können allerdings häufig noch viele weitere Erkenntnisse gezogen werden.
Die Kombination aus ingenieurtechnischer Expertise und modernen Werkzeugen bietet Möglichkeiten, die vor wenigen Jahren noch völlig undenkbar waren.
Troubleshooting
Auch wenn es mal nicht so läuft, wie es soll, unterstützen wir Sie gerne. Wenn sich Störfälle häufen, sich frühere Betriebspunkte nicht mehr erreichen lassen, die Inbetriebnahme nach Prozessveränderungen nicht reibungslos klappt oder wenn Leistungskennzahlen aus unerfindlichen Gründen sinken – wir stehen mir Rat und Tat zur Seite
- Fehleranalyse und Ursachenforschung
- Identifikation von prozess- oder regelungstechnischen Verbesserungen
- Entwicklung von Strategien zur Störungsvermeidung
- Störungsfrüherkennung
Technische Beratung
Wenn wir Sie und Ihre technischen Anlagen und kennengelernt haben und kontinuierlich im Betrieb begleiten, unsterstützen wir natürlich gerne auch bei einer Vielzahl weiterer Fragestellungen rund um die Prozesstechnik.
Kraftwerks- und Energietechnik
Die meisten unserer Kunden im Bereich Betriebsoptimierung stammen aus der Energie- und Kraftwerkstechnik und betreiben beispielsweise Heizkraftwerke, Heizwerke, Gasmotoren und daran angeschlossene Wärmenetze.
Gerne bieten wir unsere Unterstützung aber auch in Ihrem Bereich an – Sprechen Sie uns auf unsere Referenzen im Bereich Industriefeuerungen, Brennertechnik und Ofenprozessen an!
Überzeugen Sie sich selbst!
Hier finden Sie eine Auswahl einiger unserer Kundenprojekte im Bereich der Betriebsoptimierung. Kontaktieren Sie uns gerne – wir freuen uns darauf, Ihnen weitere Informationen zukommen zu lassen.
Optimierung eines Prozesses zur Sprühgranulierung
Wir unterstützten einen Kunden aus dem Bereich der Agrochemie bei der Optimierung eines Prozesses zur Sprühgranulierung im Maßstab >100.000 t/a.
Ziel war die Betrachtung die Reduktion der notwendigen Primärenergie und die Steigerung der Produktqualität.
Der Auftrag beinhaltete die wärmetechnische Bilanzierung des Prozesses stoff- und gasseitig, die Ermittlung von Qualitätsparametern und die Identifikation von regelungstechnischen wie apparativen Maßnahmen zur Prozessoptimierung.
Projektlaufzeit: 2023
Ort: DACH
Leistungsumfang:
- Aufstellen von Massen- und Energiebilanzen
- Plausibilisierung anhand von Rezept- und Prozessdaten
- Identifizierung von Optimierungspotenzial mit Hinblick auf regelungstechnische sowie apparative Maßnahmen
- Diskussion der Zwischenergebnisse und Ergebnisse mit dem Auftraggeber
Steigerung der Stromerzeugung einer KWK-Anlage
Viele Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) werden so betrieben, dass sie entweder den aktuellen Wärmebedarf zu jedem Zeitpunkt genau decken (“wärmegeführt”), oder aber sie zielen auf eine maximale Stromproduktion ab (“stromgeführte Fahrweise”).
In letzterem Fall kann die erzeugte Wärme nicht als Nutzwärme in ein Wärmenetz eingespeist werden, sondern wird als Abwärme über entsprechende Kühleinrichtungen (z.B. Bilanzkühler) in die Umgebung abgegeben.
Oftmals ist dieser Kühler in der maximalen Leistung nach oben begrenzt, so dass im Falle niedriger Wärmeabnahme, z.B. in den Sommermonaten, auch die Stromproduktion gedrosselt wird.
In diesem Projekt haben wir eine technische Maßnahme identifiziert und umgesetzt, die die Leistung des Bilanzkühlers einer 7 MW KWK-Anlage um bis zu 500 kW erhöht. Dadurch können wesentlich höhere Mengen an erneuerbaren Strom produziert und vermarktet werden. Trotz höherem Brennstoffeinsatz führte diese Maßnahme zu Mehrerlösen in fünfstelliger Höhe – ohne jegliche Investition oder Mehrkosten.
Diese Maßnahme wurde im Zuge einer datengetriebenen Betriebsbegleitung und -optimierung identifiziert und umgesetzt.
Projektlaufzeit: 2022
Ort: Bad Mergentheim
Leistungsumfang:
- Erfassung des Anlagenzustands im Zuge einer datengetriebenen Betriebsoptimierung
- Identifizierung von technischen Möglichkeiten zur Leistungssteigerung eines Bilanzkühlers
- Prüfung von möglichen Hemmnissen und Nebeneffekten
- Diskussion mit Anlagenbetreiber und -hersteller
- Umsetzung gemeinsam mit Betreiber
- Evaluierung der Maßnahme
Flexibilisierung einer KWK-Anlage bei schwankenden Strompreisen
Viele Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) werden so betrieben, dass sie entweder den aktuellen Wärmebedarf zu jedem Zeitpunkt genau decken (“wärmegeführt”), oder aber sie zielen auf eine maximale Stromproduktion ab (“stromgeführte Fahrweise”).
Die drastisch gestiegenen Strompreise ab Herbst 2021 führten dazu, dass sich auch für Anlagen im wärmgeführten Betrieb ein Wechsel auf maximale Stromproduktion finanziell lohnte. In Zeiten hoher Börsenstrompreise können so beträchtliche Mehrerlöse erzielt werden – im Fall von enerneuerbaren Biomassefeuerungen senkt dies gleichzeitig die CO2-Emissionen der gesamten Stromerzeugung.
Ein Umstieg auf stromgeführte Fahrweise muss allerdings sowohl technisch als auch organisatorisch/regulatorisch (z.B: über die Direktvermarktungsoption nach dem EEG) geprüft werden.
Für unseren Kunden haben wir in diesem Projekt die Machbarkeit zunächst geprüft, anschließend eine Betriebsstrategie entwickelt und eine übersichtliche Visualisierung (als Dashboard) für zukünftige Preise erstellt.
Die verbesserte Bestriebsstrategie wurde durch begleitende Wirtschaftlichkeitsberechnungen belegt.
Projektlaufzeit: 2022
Ort: Bad Mergentheim
Leistungsumfang:
- Erfassung des Anlagenzustands im Zuge einer datengetriebenen Betriebsoptimierung
- Technische und regulatorische Prüfung einer stromgetriebenen Fahrweise
- Prüfung von möglichen Hemmnissen und Nebeneffekten (z.B. technische)
- Erstellung eines Entscheidungstools für den Anlagenbetreiber für die aktuell wirtschaftlich sinnvollste Betriebsstrategie
- Umsetzung gemeinsam mit Betreiber
- Demonstration vor Ort und Schulung des Bedienpersonals
- Kontinuierliche wirtschftliche Evaluierung
Kosteneinsparung durch Reduktion der Flugaschemenge
Bei der Verbrennung von fester Biomasse bleibt grundsätzlich ein gewisser Bestandteil des Brennstoffs als Asche zurück.
In Biomasseheizkraftwerken fällt diese Asche in zwei unterschiedlichen Formen an: Im Bereich der Brennkammer wird die sogenannte Rostasche abgeführt. Auch das Rauchgas muss von Staub und Asche gereinigt werden, was in Gewebe- oder Elektrofiltern erfolgt.
Die Entsorgung dieser Flug- bzw. Filterasche ist bedeutend kostspieliger im Vergleich zu Rostasche.
Für einen Kunden haben wir feuerungs- und verbrennungstechnische Maßnahmen an einem Biomasseheizkraftwerk unternommen, um einen größeren Teil der Asche als Rostasche abzuziehen und damit die Entsorgungskosten deutlich zu senken.
Diese Maßnahme wurde als Teil einer datengetriebenen Bestriebsoptimierung als vielversprechend identifiziert und anschließend gemeinsam mit dem Betreiber in die Umsetzung gebracht.
Projektlaufzeit: 2022
Ort: Bad Mergentheim
Leistungsumfang:
- Erfassung des Anlagenzustands im Zuge einer datengetriebenen Betriebsoptimierung
- Identifizierung von feuerungstechnischen Maßnahmen zur Senkung der Flugaschemenge
- Anpassung der Luftstufung und Luftregelung
- Erprobung der Maßnahmen im Testbetrieb
- Umsetzung gemeinsam mit Anlagenhersteller und Betreiber
- Demonstration vor Ort und Schulung des Bedienpersonals
- Kontinuierliche Begleitung nach der Umsetzung
Koordination einer Leistungserhöhung einer Biomassefeuerung
Viele Fernwärmenetze besitzen mehrere Erzeugungsanlagen zur Wärme- und teilweise auch Stromerzeugung. Biomasseheizkraftwerke liefern Energie aus erneuerbaren Quellen, werden meistens allerdings noch mit fossilen Spitzenlast- und Reservererzeugern ausgestattet. In den kältesten Wintermonaten muss dadurch auch auf fossile Brennstoffe zurückgegriffen werden.
In diesem Projekt haben wir für unseren Kunden eine Leistungserhöhung einer Biomasserostfeuerung um ca. 10 % auf ca. 7 MW Feuerungsleistung konzipiert und koordiniert. Zu unseren Aufgaben gehörte neben der Prüfung der Machbarkeit und technischen Realisierbarkeit die Koordination mit dem Anlagenhersteller. Nach der erfolgreichen Umsetzung begleiteten wir die Wiederinbetriebnahme bei höherer Leistung und evaluieren den Erfolg.
Die Besonderheit dieser Maßnahme ist, dass sie ohne Investition in Hardware ausschließlich durch Anpassungen der Betriebsweise erfolgen konnte und damit für den Betreiber ohne Investitionskosten umzusetzen war.
Durch diese Maßnahme reduzierten sich die Betriebszeiten der fossilen Gaskessel beträchtlich, da bedeutend mehr Wärme aus Biomasse in das Fernwärmenetz eingespeist werden kann.
Projektlaufzeit: 2022
Ort: Bad Mergentheim
Leistungsumfang:
- Erfassung des Anlagenzustands im Zuge einer datengetriebenen Betriebsoptimierung
- Identifizierung von technischen Möglichkeiten zur Leistungserhöhung
- Evaluierung der wirtschaftlichen Potentiale und technischen Risiken
- Koordination der Umsetzung gemeinsam mit Anlagenhersteller und Betreiber
- Demonstration vor Ort und Schulung des Bedienpersonals
- Kontinuierliche Begleitung nach der Umsetzung
Optimierung der Verbrennungsregelung einer Biomassefeuerung
Für optimale Wirkungsgrade einer KWK-Anlage mit angeschlossenem Fernwärmenetz müssen die Prozessregelungen der einzelnen Aggregate gut aufeinander abgestimmt sein. Meistens liefern unterschiedliche Hersteller jeweils eine eigene Leittechnik für Feuerung, Stromerzeugung und die Fernwärme.
In diesem Projekt haben wir die Feuerungsregelung einer Biomasse-Rostfeuerung so angepasst, dass die Regelung mit der Nachfolgenden Wärme- und Stromproduktion effizienter erfolgt. Die Folge sind ein stabilerer Betrieb, höhere Wirkungsgrade und ein Verringerter Einsatz des Gasspitzenlastkessels.
Projektlaufzeit: 2022-2023
Ort: Landkreis Dillingen an der Donau
Leistungsumfang:
- Erfassung des Anlagenzustands im Zuge einer datengetriebenen Betriebsoptimierung
- Identifizierung von Unregelmäßigkeiten in der Regelung der einzelnen Anlagenkomponenten
- Entwicklung und Evaluierung einer verbesserten Betriebsstrategie der Biomassefeuerung
- Demonstration vor Ort und Schulung des Bedienpersonals
- Kosten- und Wirtschaftlichkeitsabschätzung der Verbesserungen
- Kontinuierliche Begleitung im Betrieb bei feuerungs- und regelungstechnischen Fragestellungen
Ihr Ansprechpartner
Dominik Müller
Dr.-Ing.
Tel.: +49 151 10394476
E-Mail: betriebsoptimierung@prosio-engineering.de
